Комплексная Фотоакустический Офтальмоскопия и спектрально-домен Оптическая когерентная томография
Summary
Фотоакустический офтальмологии (PAOM), оптического поглощения на основе изображений модальности, обеспечивает дополнительную оценку сетчатки в настоящее время технологии офтальмологических изображений. Мы сообщаем об использовании PAOM интегрирована с спектральной области оптической когерентной томографии (SD-OCT) для одновременного мультимодального изображения сетчатки у крыс.
Abstract
Как клинический диагноз и фундаментальные исследования основных заболеваний глазного извлечь большую пользу из различных неинвазивных технологий офтальмологических изображений. Существующие методы визуализации сетчатки, таких как фотографии глазного дна 1, конфокальной лазерной офтальмоскопии сканирования (cSLO) 2 и оптической когерентной томографии (ОКТ) 3, имеют значительный вклад в мониторинг заболевания приступы и прогрессии, и разработки новых терапевтических стратегий. Тем не менее, они в основном полагаются на задней отраженных фотонов от сетчатки. Как следствие, оптические свойства поглощения сетчатки, которая, как правило, тесно связаны с сетчатки статус патофизиологии, недоступные в традиционных технологий обработки изображений.
Фотоакустический офтальмоскопия (ПАОМ) является новым сетчатки метода визуализации, что позволяет обнаружить оптические контрасты поглощения в глаза с высокой чувствительностью 4-7. В PAOM нанимпульсов лазерного osecond доставляются через зрачок и сканировать по заднему глаза, чтобы вызвать фотоакустических (PA) сигналы, которые обнаруживаются сфокусировано ультразвуковой датчик крепится к веку. Из-за сильного оптического поглощения гемоглобина и меланина, PAOM способны неинвазивно изображения сетчатки и сосудистой оболочки vasculatures и пигментного эпителия сетчатки (ПЭС) меланина при высоких контрастах 6,7. Что еще более важно, основанные на хорошо развитую спектроскопических изображений фотоакустических 5,8, PAOM имеет потенциал, чтобы отобразить насыщения гемоглобина кислородом в сосуды сетчатки, которая может иметь решающее значение в изучении физиологии и патологии несколько ослепительно заболеваний 9 таких как диабетическая ретинопатия и неоваскулярной возрастной макулярной дегенерации.
Кроме того, являясь единственным существующим оптического поглощения на основе метода визуализации офтальмологические, PAOM может быть интегрирована с хорошо известными клинических офтальмологических изображений тэchniques для достижения более полной анатомической и функциональной оценки глазу на основе нескольких оптических контрастов 6,10. В этой работе, мы интегрируем PAOM и спектрально-домен октября (SD-OCT) для одновременного в естественных условиях изображения сетчатки крысы, где и оптического поглощения и рассеяния свойства сетчатки выявлено. Конфигурации системы, системы выравнивания изображений и приобретение представлены.
Protocol
Representative Results
Discussion
Здесь мы приводим подробную инструкцию по одновременной в естественных условиях изображения сетчатки глаза крысы использованием PAOM в сочетании с SD-октябре Оптический рассеяние на основе SD-OCT является, пожалуй, клинические «золотой стандарт» для изображения сетчатки 3, одна…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Мы благодарим щедрой поддержке со стороны Национального научного фонда (КАРЬЕРА конбет-1055379) и Национального института здоровья (1RC4EY021357, 1R01EY019951). Мы также отмечаем поддержку со стороны Китая стипендии Совета Песня Вэй.
References
- Kinyoun, J. L., Martin, D. C., Fujimoto, W. Y., Leonetti, D. L. Ophthalmoscopy versus fundus photographs for detecting and grading diabetic retinopathy. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 33 (6), 1888-1893 (1992).
- Schuman, J. S., Wollstein, G., Farra, T., Hertzmark, E., Aydin, A., Fujimoto, J. G., Paunescu, L. A. Comparison of optic nerve head measurements obtained by optical coherence tomography and confocal scanning laser ophthalmoscopy. Am. J. Ophthalmol. 135 (4), 504-512 (2003).
- Strøm, C., Sander, B., Larsen, N., Larsen, M., Lund-Andersen, H. Diabetic macular edema assessed with optical coherence tomography and stereo fundus photography. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 43 (1), 241-245 (2002).
- Hu, S., Maslov, K., Wang, L. V. Three-dimensional Optical-resolution Photoacoustic Microscopy. J. Vis. Exp. (51), e2729 (2011).
- Wang, L. V. Multiscale photoacoustic microscopy and computed tomography. Nat. Photonics. 3 (9), 503-509 (2009).
- Jiao, S., Jiang, M., Hu, J., Fawzi, A., Zhou, Q., Shung, K. K., Puliafito, C. A., Zhang, H. F. Photoacoustic ophthalmoscopy for in vivo retinal imaging. Opt. Express. 18 (4), 3967-3972 (2010).
- Wei, Q., Liu, T., Jiao, S., Zhang, H. F. Image chorioretinal vasculature in albino rats using photoacoustic ophthalmoscopy. J. Mod. Optic. 58 (21), 1997-2001 (2011).
- Liu, T., Wei, Q., Wang, J., Jiao, S., Zhang, H.F Combined photoacoustic microscopy and optical coherence tomography can measure metabolic rate of oxygen. Biomed. Opt. Express. 2 (5), 1359-1365 (2011).
- Yu, D., Cringle, S. J. Oxygen distribution and consumption within the retina in vascularised and avascular retinas and in animal models of retinal disease. Prog. Retin. Eye Res. 20 (2), 175-208 (2001).
- Song, W., Wei, Q., Liu, T., Kuai, D., Burke, J. M., Jiao, S., Zhang, H. F. Integrating photoacoustic ophthalmoscopy with scanning laser ophthalmoscopy, optical coherence tomography, and fluorescein angiography for a multimodal retinal imaging platform. J. Biomed. Opt. 17 (6), 061206 (2012).
- Mark, E. . Brezinski Optical Coherence Tomography: Principles and Applications. , (2006).
- Hu, S., Rao, B., Maslov, K., Wang, L. V. Label-free photoacoustic ophthalmic angiography. Opt. Lett. 35 (1), 1-3 (2010).
- Zhang, H. F., Maslov, K., Wang, L. V. In vivo imaging of subcutaneous structures using functional photoacoustic microscopy. Nature protocols. 2, 797-804 (2007).
- Ling, T., Chen, S. L., Guo, L. J. High-sensitivity and wide-directivity ultrasound detection using high Q polymer microring resonators. Appl. Phys. Lett. 98 (20), 204103 (2011).
- Xie, Z., Jiao, S., Zhang, H. F., Puliafito, C. A. Laser-scanning optical-resolution photoacoustic microscopy. Opt. Lett. 34, 1771-1773 (2009).
